人工智能时代你不得不了解的汇编知识|人工智能基础知识

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（1）汇编语言是很多计算机课程的重要基础，比如数据结构、操作系统、微机原理、计算机组成原理、C语言等；

（2）汇编语言是可以直接在硬件之上工作的编程语言，是我们和计算机沟通的最直接方式；

（3）学习汇编语言可以充分获得底层编程的体验，深刻理解计算机运行程序的机理，为深入学习计算机知识打下坚实的基础，例如学习物联网、人工智能芯片技术等；

学习汇编语言前需要了解一些计算机硬件系统的结构：

（1）学习PC机及CPU物理结构和编程机构，可研读《微机原理与接口》；

（2）学习计算机一般结构、功能、性能，可研读《计算机组成原理》、《深入理解计算机系统》；

（一）机器语言

机器语言是机器指令的集合。机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令，电子计算机的机器指令是一系列二进制数字，例如1001101000000100。

机器语言就是我们常说的指令集，通常说到指令集，主要是指CPU的指令集。随着人工智能的发展，芯片热潮涌起，让指令集的关注度达到了前所未有的高度。

机器语言（指令集）是连接软件和硬件的纽带，无论是应用程序还是操作系统中的系统代码，最终都被编译成可以在CPU芯片内部执行的符合指令集规范的机器代码程序。

指令集在计算机系统中的地位

而芯片架构主要包含的就是指令集和微架构。

芯片架构核心组成

指令集：CPU的各种治理的集合成为CPU的指令集。

微架构：指令集确定了CPU的工作方式和与之相适应CPU内部的硬件架构，这种硬件架构称为CPU的微架构。

根据指令集和微架构的不同我们可以将芯片分为不同的派系，不同的派系通常拥有不同的用户群。

按照芯片架构划分

芯片架构

主要特点

MCU

一般是4位、8位和16位微架构，工作频率不会太高。控制性任务较多，计算和信息处理性工作较少。

CPU

一般是16位、32位和64位微架构，工作频率很高，更重视处理速度和运算能力，单芯片上很少集成外部接口和功能部件。

SoC

更加重视单芯片的系统集成度，各种位宽微架构、工作频率、集成度的SoC都可以有，单芯片上包含多种外部接口和功能部件。

按照指令集复杂程度划分

芯片类型

主要特点

代表公司和产品

MCU

微控制器(Micro Controller Unit)简称，是中低端的通用芯片，主要用于中小电子产品和系统的控制

Intel的MCS-51，Zilog公司的Z80指令集，MicroChip的PIC指令集、ATMEL的AVR指令集、TI的MSP430指令集、Motorola的68K、ARM公司的ARM-Thumb等等

CISC

在CISC指令处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度较慢。

Intel的x86指令集（x86、x86-64、IA-32、IA-64等）、AMD的兼容x86指令集(x86、AMD64等)、威盛VIA的兼容x86指令集(x86、AIS等)

RISC

采用了超标量和超流水线结构，大大增加了并行处理能力。RISC指令集是高性能CPU的发展方向。

DEC公司的Alpha指令集、MIPS公司的MIPS指令集、Sun公司的SPARC指令集、IBM联合Apple与Motorola开发的PowerPC指令集、IBM的POWER服务器CPU 指令集、ARM公司的ARM32和ARM64指令集、开源RISC-V指令集等

EPIC

EPIC是精确并行指令计算机(Explicitly ParallelInstruction Computers)的英文缩写。

Intel采用EPIC技术的服务器CPU是安腾Itanium（IA-64）

以下为主流指令集资料，相关文档均已开启共享：

MCS-51指令集：【金山文档】 MCS-51汇编语言指令集 https://kdocs.cn/l/ceU8NA3ztriG

Intel系列指令集：【金山文档】 Intel汇编指令集（共七卷） https://kdocs.cn/l/cmDqXfwc4Tl4

AMD系列指令集：【金山文档】AMD系列指令集（共五卷） https://kdocs.cn/l/csVxgkeeibGH

ARM系列指令集：【金山文档】ARM指令参考手册 https://kdocs.cn/l/clmrNU6qOCLD

RISC-V指令集：【金山文档】 RISC-V指令集中文文档 https://kdocs.cn/l/cjHaKyzupj9J

（二）汇编语言的产生

机器语言的二进制描述很难辨别和记忆，并且容易出错，出错后还非常不容易找到错误位置。汇编语言应运而生。汇编语言并不是机器可直接执行的指令，它是只是机器指令便于记忆的书写格式。

用汇编语言编写程序的工作过程

（三）汇编语言的组成

汇编语言的组成

汇编指令：机器猫的助记符，有对应的机器码。

伪指令：没有对应的机器码，由编译器执行，计算机并不执行。

其他符号：如 、-、*、/等，由编译器识别，没有对应的机器码。

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